水电站库区（精选8篇）
水电站库区 篇1
摘要：受汶川“5.12”地震的影响,太平驿水电站库区左岸山体垮塌,在库区中部左岸岸坡有大量的堆积物,侵占岷江河道,加剧对右岸II级阶地冲刷,威胁阶地上当地居民的安全,也影响电站正常运行。调查堆积体形成机制和规模,分析其对库岸稳定和太平驿电站水库运行的影响,并提出处理建议。
关键词：太平驿水电站,库区,堆积体,影响分析
1 工程概况
太平驿电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内的长江一级支流岷江干流上,电站采用低闸引水式开发,主要任务为发电。电站装机260MW,水库正常蓄水位1081.00m时,总库容96万m3。电站厂址距成都市97km。本电站枢纽为Ⅲ等工程,大坝设计、校核洪水分别为50年、100年重现期,相应洪水流量为3330m3/s和5240m3/s。
1991年7月1日,主体工程开工,至1996年3月电站全部竣工投产发电,运行至今,各部位工作正常、运行稳定、良好,达到设计各项技术指标。但由于汶川“5.12”地震的影响,山体垮塌,在库区中部左岸岸坡有大量的堆积物,对水电站及当地居民有较大的影响。
2 基本地质条件
太平驿水电站所处地貌单元位于青藏高原向四川盆地的过渡地带,属长江流域岷江水系上游隆起区。工程区大地构造部位处于西部强隆区的川青面状强隆区内,龙门山断褶带的中段。龙门山断裂带呈北东向展布,基本构造格局主要由3条北东向压扭性大断裂(自北向南依次为茂县-汶川断裂即龙门山后山断裂、北川-映秀断裂即龙门山中央断裂和彭县-灌县断裂即龙门山前山断裂)所组成。龙门山构造带中段表现为逆冲-走滑运动性质,致该区第四纪一直处于强烈的隆起抬升状态。近场区以北东走向的龙门山后山断裂和中央断裂主体构造格架,其具有明显的晚第四纪以来的活动性,对工程场地的影响也至关重要。太平驿水电站坝址和厂址场地地质构造处于龙门山断裂带的中央断裂与后山断裂围限的断块内,断块岩体由晋宁—澄江期岩浆岩组成,受其影响工程区内分布的断层以二、三级结构面为主,其构造主要有下列四组:近东西向:走向N80~90°E,倾角东或北西,倾角40~60°;北北东向:走向N10~30°E,倾北西,倾角60~80°;北东向:走向N40~60°E,倾北西,倾角60~80°;北北西向:走向N20~40°W,倾南西,倾角45°。太平驿水电站水库蓄水至正常蓄水位1081m时,闸前抬高水位16m,上游回水至福堂坝沟口附近,回水区库段长约1.5km,库容96万m3。
水库区河道总体较顺直,径流方向总体上呈近SW向。两岸山体雄厚,山岭海拔高度一般2000~3500m,岭谷高差1000~2000m。水库两岸岩质边坡较陡,库区河谷形态呈“V”型谷。水库区两岸谷坡冲沟不发育,规模较大的冲沟仅发育在左岸库尾的福堂坝沟。库区两岸1090m高程以下河谷地带河漫滩及Ⅰ、Ⅱ级堆积阶地发育,阶面平缓,后缘有崩坡积物覆盖。水库区出露的基岩地层主要为晋宁~澄江期各期侵入岩以及部分喷出岩。岩性主要为黑云母花岗岩,粗~细粒结构,岩体内有后期闪长岩脉穿插其中,同时还有其它各种岩脉岩墙。谷坡覆盖层发育,成因多样,坡积层、冲洪积、崩坡积及冰水堆积均有出露。库区无区域性断层通过,断层级别以三四级压扭性结构面为主,破碎带宽0.1~0.2m,挤压较紧密,由少量角糜岩及压碎片状岩组成,延伸长度达数十米。裂隙组以北60~80°东,倾北西,倾角60~80°为主,延伸长度大于10m。水库区岸坡较陡,物理地质现象较为强烈,基岩岸坡受地形地貌、地层岩性、地质构造的控制,主要表现为卸荷崩塌、跨塌、掉块及滚石现象。两岸覆盖层岸坡多以坡积、冲洪积、崩坡积为主,支沟福堂坝沟沟口多为洪积堆积扇,沟口对岸见泥石流堆积。据调查,为一泥石流沟,历史上曾发生过稀性泥石流。
汶川“5.12”地震震级高达里氏8.0级,地震后根据国家能源局120号文件要求,四川华能太平驿电站有限责任公司委托四川赛思特科技有限责任公司于对太平驿水电站重新进行了场地安全性评价复核,该公司于2008年12月提供了《四川华能太平驿电站工程场地地震安全性评价报告》(震地安证甲字第003号),结果显示太平驿水电站闸址区地震基本烈度为Ⅷ度,基岩水平峰值加速度50年超越概率10%为215cm/sec2,50年超越概率5%为304cm/sec2;100年超越概率2%为499cm/sec2,100年超越概率1%为589cm/sec2,汶川“5.12”地震对太平驿水电站闸址区影响烈度为X~XI度。
震后,调查发现支沟福堂坝沟内两侧坡脚部位存在一定规模的堆积物,且沟内常年流水,在暴雨条件下存在发生泥石流的可能,建议加强观测并采取必要的治理措施。
3 汶川“5.12”地震后对水库区的影响情况
太平驿水电站水库为坝址至福堂坝水电站尾水河段,5.12地震发生后,库岸不同程度被崩塌体掩埋,但库岸自然边坡整体仍处于基本稳定状态。水库区两岸山体均有不同程度垮塌,岸坡均有垮塌的体积大小不等的松散堆积体,根据影响程度可分为两段。
3.1 福堂坝尾水至福堂大桥河段
此段两岸垮塌的松散堆积物分布较零星,且堆积物量较小,两岸无居民及重要的建筑物分布,因些对水库的运行、居民及建筑物基本无影响(见图1)。
3.2 福堂大桥至太平驿电站坝址河段
此段总体堆积物较多,且对水库的库容及居民、建筑物有一定影响。右岸地形平缓,垮塌的松散堆积物较少,对水库的库容及居民无影响;左岸地形坡度较陡,岸坡堆积物较多,特别是距坝址上游约600m处有一较大的堆积体,对水库的库容及对岸居民、建筑物影响较大,定为1#堆积体。其余部位堆积物较少,影响小(见图2)。
4 1#堆积体的形成机制分析
1#堆积体位于库区左岸,太平驿坝址上游约600m,堆积体上游紧邻福堂大桥左桥头。该堆积体沿河长约200m,高约100m,坡度约40°,据推测堆积厚度5~20m,方量30~40万m3,呈不规则扇形堆积。由于山体基岩裸露,浅表层岩体风化卸荷作用强烈,汶川“5.12”大地震时在地震动力作用下,山体表面风化卸荷岩体沿坡面崩塌,崩塌物沿斜坡堆积。“5.12”大地震时大部分崩塌堆积物已堆积于坡脚,少部分位于坡体中上缓坡地带,同时基岩表部残留部分松动岩体在洪水期水流的作用下,形成水石流,沿沟谷流向坡脚形成堆积体。
因此,1#堆积体为“5.12”地震时山体崩塌堆积与后期洪水时水石流堆积物,崩塌部位主要出现在山体中上部,均在电站水库库岸及淹没影响区范围以外。堆积物主要堆积于河床部及缓坡地带,为松散块碎石堆积物,稳定性差(见图3)。根据现场查勘及访问当地居民,现1#堆积体上部山体内松散堆积物较少,在后期洪水期形成大规模的垮塌及水石流的可能性小,因此后坡坡体整体现已逐渐趋于稳定。
5 1#堆积体的影响
1#堆积体位于库区左岸,太平驿坝址上游约600m,堆积体上游紧邻福堂大桥左桥头。该河段右岸为II级阶地,现高出河水面10~15m,阶面平整,宽度约150m,长度约500m,阶地上有十余户居民及一个电线塔。在汶川“5.12”地震前,右岸阶地前缘坡脚采取了浆砌块石挡土墙护坡,满足右岸阶段稳定性要求,且电站投产以来一直安全运行。
受汶川“5.12”大地震自然灾害的影响,库区左岸1#堆积体分布范围较大、高且厚,方量相对较大。堆积体前缘进入河床,侵占了左侧过流断面,使原河床水面变狭窄,水下地形抬高,向右岸倾斜,致使洪水期水流冲刷右岸,导致右岸库区挡土墙垮塌和阶地前缘部位被淘刷。根据现场调查,目前阶地前缘部位已冲垮宽度4~6m,形成较陡的阶坎,局部形成负地形。该区域处于汶川地震重灾区,可能受到地震余震、局部极端气候、洪水等众多不确定因素的影响,如不及时采取必要的处理措施,有可能进一步加剧对右岸II级阶地的冲刷,对当地居民及建筑物的安全将构成严重威胁(见图4)。
6 对1#堆积体的处理建议
根据上述情况,1#堆积体的影响主要是因为堆积体前缘进入河床,侵占了左侧过流断面,使河流水流条件发生改变,导致洪水冲刷右岸阶地,危及当地居民及建筑物的安全。由于左岸堆积体侵占河道较严重,堆积体方量较大、组成物质块径大,不易被洪水携带,因此,不仅不会因洪水冲刷而缓解堆积体侵占河道,反而可能进一步加剧、加快对右岸Ⅱ级阶地的冲刷。同时考虑到该区域处于汶川地震重灾区,可能受到地震余震、局部极端气候、洪水等众多不确定因素的影响,提出如下处理建议:(1)根据现场地形地质条件的复杂性,右岸阶地附近已不适合作为当地居民的居住区域,建议尽快对附近居民进行统一的搬迁安置;(2)由于该河段处于水库库区,修建挡土墙等工程措施难度大,建议对1#堆积体进行清挖、疏导,使1#堆积体上部平整,河床部位开挖至岸坡上、下游平缓地带堆积,将大块体推向右岸,疏通左岸河道,使水流尽可能向左岸冲刷;(3)根据上述两条建议的落实、实施情况,进一步研究后续处理方案;(4)为确保当地居民生命财产安全,目前应加强对该库区河段岸坡、山体监测、巡视工作(在汛期、暴雨时段必须安排24小时值守制度),并做好应急处理预案。
水电站库区 篇2
粟建国
2009年6月7日至7月31日，由会同县移民开发局组织,中南设计院、水电站业主委托的监理方以及漠滨乡村组干部参与，对托口水电站漠滨乡库区建设征地移民安置意愿进行了调查。漠滨乡人大积极配合参与了此次调查工作，充分利用参与调查工作的乡村工作人员大部是县、乡人大代表身份，发挥人大代表自身的优势，在做好移民安置意愿调查工作的基础上，积极收集移民群众的合理化建议，反映民意，提出了托口水电站漠滨库区存在的一些问题，漠滨乡人大就此次调查情况报告如下：
一、托口水电站漠滨乡库区的基本情况
会同县漠滨侗族苗族乡位地会同县西北部，距县城42公里，地处湘黔两省四县八乡镇交界之地，东与会同宝田侗族苗族乡相邻，南与会同县朗江镇、蒲稳侗族苗族乡接壤，西与贵州省天柱县瓮洞镇、湖南省芷江县大垅乡隔江相望，北与洪江托口镇毗邻。全乡辖10个行政村125个个村民小组，人口12923人，其中少数民族人口占70%，全乡总面积69平方公里，其中山林面积82000亩，耕地面积5036亩，人均不足0.4亩，区内山高坡陡，清水江、渠水河穿境而过，交通十分不便，至今还有6个行政村80个村民小组不通公路，农村经济落后，是省级贫困乡。
托口水电站建成蓄水后，淹没涉及漠滨侗族苗族乡10个行政村，有移民7447人，占全乡人口的57.6%，其中农业人口1339户共6350人，非农业人口1097人，淹没房屋面积达25万平方米，淹没耕地2469.4亩，占全乡耕地面积的49%，淹没林地2226.9亩，占全乡林地面积3.27%，朗漠公路全线被淹没，漠滨集镇全部被淹，集镇整体需搬迁，政府行政中心、中小学校、卫生院、信用社、邮政通信、广播电视等单位需要重建，全乡农村电网需改建。
二、托口水电站漠滨乡库区移民安置调查的基本情况
1、调查采取的方式：
此次调查采取分3—5个调查小组同时进驻同一个村的移民搬迁户家中的方法，小范围集中或逐户分发《托口水电站建设征地移民搬迁安置方式意愿调查表》，每个调查小组构成成员有县移民局、中南设计院、监理公司和乡、村干部代表参加，使每个调查小组中有各个层次和部门的人员，在宣传托口水电站相关的移民政策的前提下，解答移民提出的问题，说明移民安置意愿调查的意义和目的，对全乡9个村70个村民小组展开了调查，共对全乡1339户移民搬迁户发放了调查表1400余份，收回填写表格1228份，调查率91.7%。
2、移民搬迁安置方式意愿调查表的收集统计情况。
此次移民搬迁安置方式意愿调查充分尊重搬迁移民的意愿，填写调查表一律由搬迁户本人或搬迁户委托的直系亲属填写，调查工作人员不代填，真实反映移民的意愿，搬迁安置方式有进农村移民点集中安置、自找宅基地散迁安置、进新集镇集中安置和投亲靠友（赡养抚养）安置，需房屋搬迁的移民户根据实际情况自选一种安置方式，经对收集的调查表进行统计和数据结果分类，漠滨乡库区移民搬迁户安置方式有如下四种：1.进新集镇安置3280人（包括漠滨村418户1441人，单位学校等）；2.设立农村移民集中安置点7个，共安置移民359户1261人，农村移民集中安置点为沙堆村的庵堂背、金子村的塘运上、杉木坳村的种子园、洞头塘村的凉亭坳、金塘溪村的白毛冲共7个安置点，3.自找宅基地建房散迁安置移民户688户2787人，4.投亲靠友安置10户27人。
三、移民搬迁安置意愿调查过程中存在和反映的一些问题。
1、此次调查由于时间仓促，宣传准备工作不足，部分全家或亲属长期在外务工的移民无法及时得到通知参加此次搬迁意愿调查，得到通知的在外务工移民户认为该电站建设拖延时间太长，以前请了几次假回家配合电站移民工作，现为了节省资金开支等原因，不愿再回家配合参加调查。
2、因托口电站从2003年底开始前期工作至今已6年，无连续性的移民工作让移民群众怨声载道，也没看到移民工作的实质性的动作。移民群众积极性不高且不配合调查，也有移民提出待电站业主补偿库区群众6年来的损失和待新公路和新集镇开工建设后再谈移民工作。
3、因乡村道路建设（如通畅工程）的国家优惠的扶助政策实施到2009年底为止，因托口水电站的建设拖延，受库区停建今的限制，漠滨乡淹没区的公路建设这五年来没有任何发展，而今后业主基本按原规模、原标准、恢复原功能的“三原”原则对淹没的库区乡村道路进行建设恢复，今后库区移民要提高乡村道路的标准（如道路水泥硬化），既得不到国家对农村“通畅工程”的资金扶助，也得不到业主的资金，只能靠移民自己掏钱和村集体出资建设，势必增加库区移民的负担，所以漠滨库区人大代表、乡村干部群众对此意见大，对移民工作怨气大。
4、在漠滨集镇淹没区，部分移民户有多处房产，因而有多处宅基地，有的是在集镇高价购地建设的商品房，有的是祖业遗留下的房产，而移民搬迁安置的宅基地是按人口计地基面积进行安排的，致使该部分移民超标面积无法得到应有的补偿，意见大，要集资上访，更谈不上配合相关的移民工作。
5、漠滨是侗苗民族聚居的地方，移民群众现居住的房屋大部是双层木结构房屋，占地面积宽，如果按该电站现规定的人均建设用地标准进行搬迁复建，必定导致部分移民的房屋将无法在集中点安排分配的宅基地上建房，房屋搬迁因宅基地面积不够而安置不下，也会导致集镇规划不能按规划实施。
6、由于托口水电站从前期准备至今还没有下河围堰开工，移民相关工作一拖就是近六年，部分移民群众确因生活需要增建了部份生产、生活居住的所必需的建筑设施，如配置厨房、卫生间等，移民认为托口电站的建设拖延已经给他们的生活带来了影响，这几年添置生活必需的配套建筑设施（厨房、卫生间），要求给予计算实物纳入补偿。另外2004年，淹没实物调查时相当一部分幼小的果树不计入补偿范围内，现如今经过5年生长，这部分树已长大成树，果实累累，电站建设拖延不是移民的错，这部分树木理应得到补偿。
7、从移民个人财产补偿单位公示反馈情况看，移民群众认为补偿单位已无法在库区进行复建，特别是砖木、砖混和框架结构的房屋以及一些如晒坪、围墙等设施，移民认为现在物价高，自己不愿按此单价搬迁，部分移民要求业主或政府给他们搬迁恢复建设，相关的补偿费不要，房屋修好后移民直接居住进去。同时反映移民补偿不尊重少数民族风俗习惯，坟墓搬迁补偿单价太低，特别是集镇移民，更找不到搬迁坟墓的新址，强烈要求增加漠滨库区公墓的投资。
8、由于托口水电站建设受诸多原因影响，前期准备工作从2003年底开始拖延至今，工程常唱马上开工，但不见实际的动静，移民部门工作更没连续性，常是连续做一个月工作，中间基本要歇气停顿大半年时间，常凭一时兴趣来乡风风火火地做一段时间的移民工作，移民群众和乡村干部常称移民局下乡来做移民工作是“掏马蜂窝”、“只见打雷，不见下雨”，也没有出台过相关的具体移民实施方法，移民群众认为是在“戏弄”他们，移民工作是做的起而拖不起，加之移民工作经费不落实，几年来从事移民的乡村干部得不到相应的生活误餐补助，工作积极性和主动性不高，久而久之，移民群众和移民干部对移民搬迁工作也不抱多少激情和希望。也有部分移民群众认为；在2008年6月进行实物（稻田）指标分解到户时，县移民局只丈量计算稻田的内空面积，不计算耕地水沟和田埂面积，也不参照托口镇等淹没库区按业主给的图标耕地面积直接分解到户；漠滨移民群众认为，按国家土地法的相关规定，耕地面积应包括在我国南方宽小于1米，在我国北方宽小于2米的沟、渠、路和田埂，漠滨移民群众认为电站业主设计勘测的耕地面积已按规定在勘测的图标上已经显示出来，且已经包括了田埂等面积，认为移民局在做“手脚”，克扣他们应得的包括田埂等在内的耕地面积，导致移民群众对县移民部门缺乏信任，抵触情绪特别大，如以后进行补偿操作，根本无法进行。
四、几点建议。
1、建议加大移民政策法规的宣传力度，让移民群众深入了解托口库区移民的相关补偿政策，及时公开托口水电站建设进程，做好建设拖延原因的解释，疏导移民群众的怨恨情绪。
2、建议县移民部门及时、真实地公布涉及移民群众的相关数据，以取得移民群众的信任，同时应及时落实乡村一级的移民工作经费，落实乡村移民工作者的生活误餐补助，切实提高乡村移民干部对移民工作的主动性和积极性。
3、建议相关移民部门和业主制定电站建设和移民搬迁的相关工作进程计划时间表，启动相关专项设施（道路、公共设施）建设项目，让移民群众认为电站建设已真正开工，不能再让移民工作断断续续，采取一急就“掏马蜂窝”的方式不可取，避免造成移民干部和移民群众对移民搬迁工作无所适从的感觉，移民工作要有连续性。
4、建议相关部门针对漠滨库区存在的实际问题加强与业主沟通协商，尽量让电站业主树立“建一个电站，造福一批移民”的意识，尽量避免电站拖延时间内的重复建设，对已造成与国家相关的优惠扶助政策失之交臂的扶助项目（通畅公路）资金，在规划复建中应根据发展要求提高标准，并要求业主解决相应的配套资金。
5、建议尽快出台托口水电站库区统一的相关移民优惠政策，以及电站建设移民的具体实施办法和可操作细则，以确保在现状况下的移民工作顺利完成。
6、建议电站业主和上级相关部门的领导多深入库区了解调研移民群众反映的实际问题，使领导决策上更近人性化和科学性。建议对涉及移民工作的相关部门不能“各自为战”，为本部门的利益而“垄断”一方，应多部门配合，移民工作数据成果共享，共同做好库区移民工作。
水电站库区 篇3
1.1 合同能源管理的概念
合同能源管理就是由专业的节能服务公司和用能单位签订合同进行节能服务的约定, 以此来帮助用能单位进行节能改造。合同的制定基于用能诊断、工程设计、资金筹措、设备采购、施工安装、调试和验收、员工培训和维护保养等方面。节能服务应该按照合同的约定进行设计, 采用合同能源管理模式为用能单位进行节能改造设计。节能服务公司在项目实施之前用合同的形式将目标和服务的内容进行约定, 项目实施后用取得的节能效益回收投资, 以取得合理的利润。
合同能源管理是一种通过非行政手段的方式来解决高能耗问题的机制。虽然政府确定了一些节能减排的项目, 但是很难推动用能单位自主进行节能改造。利用合同能源管理方式, 用能单位可以零投入进行节能改造, 还可以减少投入的风险, 在实现盈利的同时达到节能减排的目的。同时节能服务公司也能够通过对能源的有效节约而获得一定的经济效益。因此, 合同能源管理模式是一种双赢的机制。
1.2 合同能源管理模式的特点
(1) 在进行合同能源管理中, 节能项目审计、方案设计、融资和设备采购、施工测量以及运营维护和认证等都由节能服务公司统一负责, 用能单位只需参与配合。
(2) 采用合同能源管理模式, 节能服务公司需对用能单位培训, 以确保在合同期结束后, 公路隧道用能单位也能够自己管理节能设备, 确保节能效果。如果节能服务公司达不到合同中规定的要求, 则在项目过程中造成的损失由节能公司承担。节能服务公司在和用能单位签订节能服务合同时, 在合同中约定好节能改造效果, 将节能改造前后对比, 其所消耗的能源的总量有预期的下降。
(3) 用能单位不用提供节能改造资金, 节能改造的前期资金投入由节能服务公司来负责, 有效降低了节能改造投入及风险。资金的来源一般有以下三个方面:通过租赁节能改造过程中需投入的设备;节能服务公司对该项目进行融资;节能服务公司自己对该项目投入。
2 合同能源管理的模式及特点
2.1 节能效益分享型
节能效益分享型的模式就是节能服务公司通过提供资金的方式对项目进行节能改造, 用能单位和节能服务公司共同享受节能的效益。
节能效益分享型的特点有以下几个方面。
用能单位以及节能服务公司的节能收益通过合同约定进行分配。合同期限以及分配方案经双方协商一致后确定, 节能收益的分享比例分为固定式和不固定式两种。为了能够尽快的收回成本, 节能服务公司一般都会在节能改造完成的最早的几年内, 收取收益的比例较高, 然后随着成本的不断收回逐渐的下调收回比例。如项目的节能改造完成投入运营后, 收益分享的期限为十年, 则前五年内, 公路隧道用能单位和节能服务公司的收益比例分别为30%和70%, 第六年到第八年内, 分享比例分别为50%, 最后两年内用能单位和节能公司的分享比例为70%和30%。合同期满之后, 所有的节能设施和设备都将无条件的交付给公路隧道用能单位。
这种模式受能源价格影响比较大。只有能源价格保持不变或者价格上涨, 才能保证项目的收益, 才能确保总体的节能目标实现。
2.2 节能量保证型
在进行合同能源管理的过程中应向用能单位承诺节能指标, 以此保证项目在后期运营中的收益, 如果节能公司无法达到节能效益就进行一定的赔偿。同时用能单位也应在公路隧道验收合格后将所有的工程款立刻支付给节能公司。如果后期的节能效益没有达到节能公司在合同中的约定, 节能公司应退回公路隧道用能单位的收益差额。
这个模式的特点是由用能单位负责全部的融资工作, 节能公司只是做技术上的改造。该模式能否开展, 除节能技术本身外, 还受用能单位的资金、开展节能改造的积极性等因素的影响。其次, 由于这种模式缺少节能监督机构以及保险机构, 难以有效测定节能效果以及减少或转移合同能源管理项目风险的能力。
2.3 能源费用托管型
这个模式是指用能单位的能源费用都交给节能服务公司来进行管理, 如果满足相应的规范以及使用功能, 节能服务公司的改造和节约效益就都归节能公司所有。
如该水电站库区公路隧道每年用电账单为1 000万元, 该水电站库区公路隧道以5年4 000万元费用支付给节能公司, 由节能公司代为缴纳电费。节能公司通过节能改造和管理, 花去成本600万元, 节电率达到40%, 因此只用花用3 000万元即够缴电费, 利润为400万元, 利润率为10%。而用能单位在五年中可节约1 000万元。
这种模式能够有效的避免用能单位在节能效率上的分歧, 但是此模式对节能公司的要求较高。节能公司要对用能单位提供节能改造的设计、设备以及材料的采购、融资和能效审计甚至是后期的测评以及运行的管理方案等一系列的服务, 由于节能公司承担的风险变大, 所以对该公司的经济实力和技术要求也较高。
3 合同能源管理项目的技术方案
3.1 照明能效管理方案
(1) 隧道照明设计说明。
隧道能效管理系统照明方案设计严格遵照照明设计规范。该实施合同能源管理模式的水电站淹没复建公路隧道属于三级公路, 共9个隧道, 隧道总长度约16 km, 隧道设计车速30 km/h, 隧道建筑限界为9m×5.3m, 双向双车道, 混凝土路面, 隧道车流量较小。白天洞外环境亮度取3000 cd/m2。原设计采用高压钠灯照明, 能效管理系统照明设计选用高品质的飞利浦专用隧道照明灯具, 灯具的光通保持性好, 光衰小, 使用寿命周期内可维持光衰量在20%以内。在整个灯具使用周期内, 亮度值都高于标准值。
(2) 照明节能措施和节能原理。
该系统主要从设备、工艺技术和管理三个方面进行节能。
①设备节能。
采用品质较优的LED照明灯替换传统的高压钠灯, 可有效节能。
②工艺节能。
采用亮度传感器及时序控制, 实现隧道的自动化控制, 减少不必要的照明能耗, 节约电能。
③管理节能。
建立照明能效管理系统, 均衡照明灯具的使用寿命, 优化控制方案。
(3) 系统功能。
①系统组成:隧道能效管理系统由现地控制单元和通讯网络、LED照明灯具、检测传感器、照明能效管理系统等组成。现地控制单元以PLC为核心, 负责对现地照明设备的信号采集和处理, 通过通讯网络将照明设备的实时状态传输至相邻的现地控制单元, 实现隧道内的数据共享和时序同步, 达到节能的目的。
②控制对象:控制对象为隧道内除应急照明外所有的LED照明灯具。
③控制信号:控制信号主要有:亮度传感器、电参数传感器等。
④系统功能:隧道照明分为自动控制和手动控制两类。
自动控制:正常情况下, 系统根据控制流程自动实现照明灯组的开启和关闭。
手动控制:当自动控制失效或者需要手动操作时, 可以在各个照明段的现地控制柜上通过“开启”和“关闭”按钮实现各灯组的手动开关。
3.2 通风能效管理方案
(1) 隧道通风设计说明。
隧道能效管理系统的通风方案设计严格遵照通风规范, 每座隧道均采用22kw的射流风机。
(2) 通风节能措施和节能原理
该方案主要从设备、工艺技术和管理三个方面进行节能。
①设备节能原理。
采用变频器替代接触器控制, 实现风机无极调速和高效运行, 节约电能。
电机系统在设计过程中, 需要考虑建设前、后长期工艺要求的差异和过载、重载启动、系统安全等因素, 因此都留有一定的余量。这些电动机大多在满负荷下运行, 电能利用率低、耗电量过大, 浪费严重。变频调速技术已成为节约能源及提高产品质量的有效措施。很多用户实践的结果证明, 节电率一般在10%~30%, 有的高达40%, 变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术, 已经渗透到各行各业中。
采用变频器进行变频调速, 可使电动机回到高效运行状态, 变频器通过降低电机转速减少输出功耗, 实现按需供能。设备的转速降低后, 可减少磨损, 延长使用寿命, 节约电能, 获得可观的间接经济效益。使用变频器进行交流变频调速, 并与PLC、CO/VI传感器等进行配合, 可以实现高精度控制, 提高通风效率, 有效节能, 使隧道空气质量明显改善。
②工艺节能原理。
采用CO/VI、风速仪等传感器, 实现隧道通风的自动化控制, 节约电能。
该系统采用PLC控制, 根据传感器对隧道内CO/VI浓度实际检测情况进行风机转速调节, 确保通风条件、空气质量良好的状态下, 最大化的提高节能效果。
③能效管理节能原理。
建立隧道能效管理系统, 实现智能控制、无人或少人值守, 节约管理成本。
采用最新的设计理念对通风设备的状态进行综合监测, 如对风机运行状态监视, 运行时间监视、运行次数监视。在这些监控数据的基础上, 自动调整各各组风机的运行时间和次数, 需要启动风机时, 优先启动运行时间短的风机, 延长风机的使用寿命。
(3) 系统功能。
①系统组成:公路隧道能效管理系统由现地控制单元、通讯网络、风机、检测传感器、通风能效管理系统等组成。现地控制单元以PLC为核心, 负责对现地风机设备的信号采集和处理, 通过通讯网络将通风设备的实时状态传输至相邻的现地控制单元, 实现隧道内的风机数据共享和时序同步, 达到节约电能的目的。
②控制对象:控制对象为隧道内的所有的风机。
③控制信号:控制信号主要有:CO传感器、VI传感器、风速传感器、电参数传感器等。
④系统功能:隧道通风分为自动控制和手动控制两类。
自动控制:正常情况下, 系统根据控制流程自动实现风机的开启和关闭。
手动控制:当自动控制失效或者需要手动操作时, 可以在各个现地控制柜上通过“开启”和“关闭”按钮实现各风机的手动启停。
4 水电站库区公路隧道合同能源管理项目的体会
(1) 从技术方案的角度, 考虑到目前新发布了《公路隧道照明设计细则》和《公路隧道通风设计细则》, 后续能效管理系统的通风、照明节能改造要满足新的规范要求。在照明调光控制上, 还可以采用无级调光的方式控制LED照明灯具, 比该项目更节能, 更加满足运营安全的需要, 在以后的照明改造中可以选用无级调光控制LED照明灯具。该项目节能效益良好:节能改造初步估算投入600万元, 年节约电费193.46万度, 年节约标准煤696.44吨, 年减排CO21 855.23吨, 年节省电费125.75万元。
(2) 传统照明均采用高压钠灯, 其初期投入相对较低, 但耗电量高、灯泡易坏, 维修工作量大。LED灯具供电安全等级高, 其为冷光源, 无热辐射, 无危害人体健康的紫外线辐射, 无有害金属汞, 可减少环境污染, 降低温室效应和能源消耗, 符合国家节能减排的要求, 维修工作量小。在进行合同能源管理中, 节能服务公司负责节能改造的投入、能源审计、方案设计、融资和设备采购以及运营维护和认证等工作, 公路隧道用能单位只需参与配合。节能服务公司需满足安全运营相关规范要求, 承担合同期内安全运营风险, 这就促使节能服务公司选用品质较好的LED灯具和先进的控制方式, 以达到运营安全、节能的目的。
5 结语
随着我国的不断发展, 公路隧道的建设越来越多, 交通量越来越大, 隧道运营能耗的问题越来越突出, 合同能源管理能够有效地应对公路隧道的节能减排问题。因此, 应该注意在运营过程中实施能源节约措施, 推广合同能源管理机制的应用, 在保证经济效益的同时, 努力做到节能环保。
参考文献
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[2]杜佳军.一次成功的合同能源管理项目实践[J].上海节能, 2009 (11) :20-21.
[3]李学丰.合同能源管理机制在宁夏的应用探讨[J].宁夏工程技术, 2009, 8 (4) :328-330.
[4]李伟.探究市政道路桥梁的现场施工技术应用[J].江西建材, 2014 (3) :197-197.
[5]牛书宁.合同能源管理机制在宁夏的应用[J].石油化工应用, 2007, 26 (4) :6-8.
水电站库区 篇4
为规范滩坑水电站库区移民动迁安置工作，根据《丽水市滩坑水电站库区移民安置实施意见》（丽政发[2002]206号）、省移民办关于印发《滩坑水电站库区农村移民搬迁安置工作程序的通知》（浙移安[2003]32号）精神，结合我市滩坑水库移民工作的实际，特制定本程序。
一、规划编制阶段
1、根据浙政发[2002]23号文件精神和省发展计划委员会、省水库移民安置办公室《关于下达滩坑水电站库区移民分动迁安置计划的通知》（浙移安[2003]25号）的要求，丽水市人民政府组织编制滩坑水电站5万移民动迁总体规划、动迁计划及市内3.7万移民安置实施方案，并上报出市外迁初步计划，由省水库移民安置办公室（以下简称“省移民办”）商各安置市后下达。
各县（市、区）人民政府编制辖区内的移民动迁安置实施方案，报市人民政府审批，省移民办备案。
2、迁出、迁入县（市、区）人民政府分别组织相关部门人员考察迁出、迁入地，根据市政府下达的工作计划双方达成共识。
二、实施阶段
（一）迁出地的动迁安置工作，按下列程序进行：
1、切实加强移民动迁的宣传教育和思想政治工作，全面正确宣传移民政策和安置点的情况，通过宣传发动，努力创造自愿移民、积极移民的氛围。
2、对应迁移民对象，进行移民身份确认、实物数据核定、填写《滩坑水电站移民安置补偿登记卡》，向群众张榜公布，接受群众监督，对不符合外迁条件的鳏寡孤独、缺乏劳动力、非农业移民户等，严格审查把关。
3、进行自愿选择，要求自谋出路、自谋职业、投亲靠友、养老保险安置的移民，填写移民安置申请表，按条件逐级审查审批，对非农业户移民进行分流或定向定点。
4、统一定点有土安置的移民，根据实施方案已确定的安置点，组织县、乡镇等有关部门人员到安置点进行综合考察，并采取综合平衡、一步到位的办法，由县人民政府确定安置去向。再以移民认可的方式，落实到具体安置点。
5、编制外迁移民花名册，提供给安置地，报省、市移民办审核、备案。统一组织移民代表前往迁入地对接考察，以抽签或其它被移民认可的方式，确定建房点，办理建购房手续，并由移民户主与安置村签订安置协议，与建筑施工单位签订建房协议，购买闲置房的签订购房协议，移民户对接严格按照一户一人次一个点的原则，不得交叉、重复考察。
6、出县安置的移民由迁出县人民政府与迁入县（市、区）人民政府签订移民安置协议。库区县内（青田、景宁）安置的移民，由县人民政府与乡镇政府签订责任书。
7、为已完成对接的移民核算好各种补偿补助金额并张榜公布。要把由迁入地人民政府统一掌握使用的与移民个人的资金严格分开，及时兑付。按浙财农字[2003]57号文规定应由迁入地支付的房屋及附属设施补偿费、零星果木补偿经费、农村生产生活设施补偿费等经费结算资料移交给迁入
地，由安置地按户建立指定的帐户，专项用于移民户建房，待建房竣工验收后清算。
8、办理由迁出县直接兑付给移民个人的补偿补助资金的结算手续，并与移民签订补偿销号合同。
9、组织移民赴安置点建（购）房，外迁移民建房期间，迁出县要选派得力干部到迁入地，协助移民建房，帮助协调有关事宜，确保移民建房工作的顺利进行。
10、做好移民搬迁的准备工作，制定搬迁运输实施方案，办理户口转移和有关资料（0－7岁儿童免疫、计划生育、党团员组织关系、优抚对象、现役士兵、在校大中专学生等）的移交。与迁入地确定搬迁的线路、时间等。
11、组织移民搬迁，由迁出地政府统一组织，负责联系安排车辆，办理旅途安全保险。迁出地政府与迁入地政府应在迁入地完成移民交接。
（二）迁入地移民安置工作，按下列程序进行：
1、做好安置地干部群众的思想政治工作，统一思想认识，明确滩坑水电站建设的重大意义，通过宣传发动，营造热情欢迎移民到当地安家落户的良好氛围。
2、根据移民安置规划和实施方案，严格按照选择自然条件和经济状况相对较好，土地容量较为充裕（一般应达到县均水平），交通、水电等基础设施较为完备，村级班子战斗力强，民风纯朴等要求，确定安置村（组）建房点和落实承包土地（达到安置村、组的人均水平）。在迁出地人民政府组织考察安置地的同时，负责提供介绍安置地基本情况的相关资料，以及可出售闲置房的基础资料，与迁出地人民政府达成共识，安置点一经确定后，原则上不得变动。
3、在迁出县提供外迁移民花名册的前提下，负责做好移民到迁入地的对接工作，必要时可组织人员到迁出地对已经对接成功的移民进行资格复核。
4、根据实施方案及已确定的建房点，做好建房点的“三通一平”（通电、通水、通路和宅基地平整）工作，为移民建房做好准备。
5、与迁出地共同做好宅基地分配工作，以户为单位将移民户的建房宅基地落实到具体幢、间。
6、安置地与移民户签订建房协议，按进度发放补偿补助资金，外迁移民的住房原则上由移民自建，迁入地负责管理、指导和服务工作，为移民把好图纸设计关、施工队伍资质关和协助移民把好建房质量关，依法办理建（购）房有关手续。移民购买农村闲置房时，有关乡镇提供给移民的闲置房源，应是产权明晰、结构牢固、使用安全的住房。在买卖双方认可的前提下，由双方签订闲置房屋买卖合同（协议），并通过公证部门办理具有法律效力的公证手续。
7、迁入地人民政府与迁出地人民政府在移民完成建购房后，应就移民搬迁的方式、路线和时间达成一致，并做好迎接移民搬迁的准备工作。
8、移民到达迁入地指定的交接点后，负责将移民人员、物资安全运送到各安置居住点，并办理相关交接手续。
9、要维护移民的合法权益，落实和办理移民的户籍变迁、社会福利和子女入学、生育指标等有关事宜。给迁入的移民落实生产用地，及时颁发宅基地使用证、土地承包经营权证等相关证件，切实落实土地承包权、生产自主权和经营收益权。
10、移民自安置入住之日起，就是迁入地的公民，实行属地管理。要加强思想政治工作，认真抓好教育、培训，积极开展生产和生活帮扶，每个移民安置村必须有一名乡镇干部挂钩联系，各安置村要建立党员干部联系移民户的帮扶制度，明确帮扶内容，确定帮扶责任，从多方面帮助移民尽快适应当地的生产、生活环境，提高生产技能，鼓励移民自力更生、艰苦创业、开源节流，广开生产门路，积极发展优质、高效、高产农业和生态农业。教育移民遵纪守法，争做“自尊、自强、自信、自律”的好公民。
三、检查验收阶段
1、迁出地负责对移民各项政策的贯彻落实、移民资金使用、各种手续是否完备等情况进行全面的检查，做好自查自纠工作，并及时完成移民工作总结。
2、迁入地负责对移民安置政策的落实、移民资金的发放使用和有关帮扶措施的贯彻落实情况进行检查验收，对发现的问题及时做好整改，并及时完成移民安置工作总结。
3、迁出地与迁入地县级人民政府都要负责对移民安置情况、安置质量、安置合同、各级政府文件资料的收集整理和兑付给移民各项资金的原始凭证等资料的立卷归档工作进行检查验收，并建立县（市、区）级滩坑移民安置工作档案。
水电站库区 篇5
关键词：水电站,库区,地基,水文地质,边坡
瓯江为浙江省第二大河,主流长384 km,流域面积18 100 km2。三溪口水电站坝址位于大溪和小溪汇合口下游约1.5 km的青田县瓯江干流上,下游距离青田县城6 km,为低水头河床式水电站,坝址以上流域面积13 800 km2。三溪口水电站以水力发电为主,兼顾航运,电站装机110 MW,水库正常蓄水位为18.0 m。三溪口水电站库区主要工程地质问题有水库浸没和边坡稳定。
1 水库浸没
1.1 水库浸没范围界定
为了研究库区的浸没情况,首先应确定水库蓄水后可能产生的浸没范围,同时研究预测库区沿线各农田、村庄、道路范围内的回水位埋深以及库区沿线各建筑物浸没的临界地下水位埋深,当预测的回水位埋深值小于浸没的临界地下水位埋深时,该地区为浸没区。
1.2 水库蓄水后的地下水回水位
地下水回水位可采用稳定态潜水回水计算方法,根据可能产生浸没地区的地形、地貌、地质及水文地质情况,在获得比较详细的水文地质参数及潜水动态观测资料的基础上,选定若干垂直于水库库岸的剖面进行计算。
三溪口水电站库区沿岸村镇、耕地较密集,一般都依水而建,与库水相距较近,且地基上部为粉细砂、粉土、粉质黏土、粘质粉土等,下部以强透水性砂砾卵石为主,局部为基岩,地下水排泄顺畅,地下水补给主要为大气降水,补给量有限,故水库蓄水后地下水回水位与正常蓄水位高差很小,计算以水库正常蓄水位作为回水位。
1.3 浸没的临界地下水位埋深计算
浸没的临界地下水位埋深公式:
Hcr=Hk+ΔH。
其中,Hcr为浸没的临界地下水位埋深,m;Hk为地下水位以上,土壤毛细管水上升带的高度,m;ΔH为安全超高值,m。对农业区,此值即根系层的厚度,计算时统一取0.5 m;城镇和居民区,该值取决于建筑物荷载,基础形式和砌置深度,在工程实际过程中,由于居民房屋建造年代不一,地基处理方式也不一样,则勘察工作应按户寻访为宜。
1.4 地基土承载力评价
库区房屋、道路地基土承载力采用按塑性区开展深度确定,塑性区最大开展深度限制在基础宽度的1/4,此时相应的地基容许承载力为:
其中,B,D分别为基础的宽度和埋深,m;c,φ为快剪强度指标;γ为土体容重(地下水以下按浮容重γ′计算)。
1.5 三溪口水电站工程库区浸没问题评价
1.5.1 农田浸没
水库蓄水后正常蓄水位以下耕地和村庄均被淹没。土壤毛管水上升带的高度由野外实测,根据探坑揭露,库区地基上部为粉细砂、粉土、粉质黏土、粘质粉土等,下部以强透水性砂砾卵石为主,局部为基岩,地下水补给主要为大气降水,由于与库水相距较近,地下水排泄顺畅,水库蓄水后地下水回水位与正常蓄水位高差很小,以水库正常蓄水位18.0 m计算。
根据浸没的临界地下水位埋深公式计算,地面高程18.5 m以下农田存在较严重的浸没问题,地面高程在18.5 m～20.0 m之间的农田对一般农作物浸没问题不严重,可采取适当工程措施予以治理。
1.5.2 房屋加固区工程地质条件
三溪口水电站房屋加固区地层为第四系全新统冲洪积层(Q
房屋地基为粉细砂、粉土、粉质黏土、粘质粉土等;下部为砂卵砾石,厚度较大,呈中密～密实状态,未发现高压缩性的软弱土夹层。
根据式(1)和野外实际调查,房屋基础宽度按B=0.8 m计算,基础埋置深度按D=1.0 m计算,再根据各加固区原状土样和经抽气饱和土样的土工试验成果,计算结果表明,不同地基土性在蓄水后地基承载力有不同程度的下降,一般黏性土下降28%～64%,砂性土和粉土下降36%～46%,容许承载力除中白浦个别样本为84 kN/m3外,一般仍大于105 kN/m3～121 kN/m3。
根据计算,涌水后地基承载力有不同程度的下降,由于地基土的不均匀性,蓄水后房屋可能产生不均匀沉降,需采取工程措施予以保护。
2 公路、铁路路基及边坡稳定问题
2.1 大溪左岸49省道
49省道岸坡为干砌石或浆砌石挡墙支护,挡墙陡直,高度为3 m～6 m不等,挡墙地基多为砂砾卵石或基岩,溪口村一带迎水面进行喷混凝土保护,现状岸坡稳定性好。部分路段为含泥粉细砂或粉质黏土,长期泡水后可能产生变形失稳,水库蓄水后应加强监测,必要时进行加固处理。
2.2 大溪右岸330国道复线
330国道复线岸坡多为新修建的浆砌石挡墙支护,挡墙陡直,高度为5 m～8 m不等,挡墙地基多为砂砾卵石或基岩,湖边坑下游段为石渣堆填,道路两侧为浆砌块石护坡,坡度一般为30°～40°;湖边坑下游段地基为强～弱风化基岩,湖边坑上游段地基为砂砾卵石,现状边坡稳定。临大溪段大部分采用桩基处理,迎水面采用浆砌块石保护。330国道复线岸坡经过多年运行后,已经出现少量缺陷,主要表现为地基冲刷、路基开裂变形等。
330国道复线现状边坡稳定,水库蓄水后道路地基和下部路基将淹没于水下,但地基为强～弱风化基岩或砂砾卵石等,路基为石渣或砂砾卵石,强度较高,岸坡总体稳定。部分路段为含泥粉细砂或粉质黏土,长期泡水后可能产生变形失稳,建议水库蓄水后加强监测,必要时进行加固处理。
2.3 金丽温高速公路
金丽温高速公路岸坡多为开挖山体形成,一般为岩质边坡,临大溪段大部分采用桩基处理,迎水面采用浆砌块石保护,一般不存在库岸失稳问题。
2.4 小溪右岸青田—景宁公路
青田—景宁公路岸坡多为开挖山体形成,一般为岩质边坡;仅少部分为建于砂砾卵石或粉细砂土的干砌石挡墙,岩石以弱风化火山岩为主,岩体坚硬,完整性好;仅局部公路后坡受开挖及构造影响岩体破碎,未发现大的不利结构面组合;土质边坡主要分布于港头、南湾、仁宫、小奕等处;水库蓄水后不存在大的边坡失稳问题,建议加强监测。
2.5 金温铁路
大溪右岸金温铁路路轨高程多在30 m以上,地基一般为基岩,部分为砂砾石、粉细砂及粉质黏土等。填筑段路基一般为碎石,其边坡及桥墩护锥以浆砌石贴坡支护,坡度约为35°～40°,现运行状况良好,库水的涌高基本不影响铁路的运行。水库蓄水后有五段约1 150 m长度填筑路基底部将处于饱和状态,同时受库岸再造影响,可能会影响路基稳定性,需进行加固处理。
3 结语
随着水库的兴建,在库区范围内因原有平衡状态发生改变将出现不同程度的水文地质和工程地质问题。因此,在工程前期工作中,应高度重视水库的库区工程地质问题,在详细调查和研究的基础上,分析库区各类工程地质灾害特征、形成原因、预测对工程的危害性,并提出切实可行的对策建议及有效的工程处理措施,尽量防止或避免地质灾害给当地社会经济带来的不利影响。
参考文献
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水电站库区 篇6
关键词：库岸边坡,位移监测,变形特征
1 工程概况
柳洪水电站位于四川省美姑县境内,为金沙江一级支流美姑河干流梯级水电开发的第四级。库区左岸距闸线85 m～600 m的覆盖层岸坡,在施工中出现滑动变形现象,其表现为坡脚1 296 m高程出现土体剪出;已修建的贴坡浆砌石挡墙出现开裂;边坡上部出现两条长160 m～170 m,张开1 cm～5 cm的拉裂缝。鉴于该边坡紧邻闸坝,变形规模较大,对工程安全有较大的影响。因此在库区左岸边坡变形区域设置监测设施,重点监测堆积体内部变形情况,以了解滑移速率、滑面深度、影响因素等变形的基本特征。
2 主要工程地质条件
库区左岸边坡分布高程约为1 465 m～1 290 m,顺河长约500 m,宽约300 m,前缘直抵河边,下游以无名沟为界,距离坝轴线85 m左右。总体坡度约为30°～35°,前缘较陡,坡度在40°～45°之间。距闸坝取水口最近距离约110 m。勘探表明:该边坡主要由崩坡积堆积组成,最大厚度70余米,体积约320万m3,主要由块碎石土组成,内夹不等厚亚黏土夹碎石条带,整体均一性差,透水性不均一,局部有架空现象。
3 监测布置
库区边坡采用位移监测的方法,根据边坡横向长度范围,于垂直河流方向布置了3个监测断面,在3个监测断面上共计布置了3个钻孔倾斜仪。3个钻孔倾斜仪的深度为进入基岩10 m,分别为65.6 m,46.6 m和39 m,从2007年7月31日开始监测,每7d测量一次,遇蓄水、暴雨及地震时加密测量。
4 边坡变形特征
4.1 边坡变形方向
钻孔倾斜仪垂直河向(A方向)的变形以朝向坡下变形为正,反之为负;顺河向(B方向)的变形以A方向逆时针旋转90°方向变形为正,反之为负。从2007年7月开始监测至2009年12月的监测数据见表1。
从表1可以看出边坡主要变形方向为向坡外方向(A方向),其中孔口向坡外总变形111.16 mm～126.33 mm,滑移面向坡外总变形65.98 mm～95.05 mm。而顺河向(B方向)变形相对较小,其中孔口向坡外总变形9.11 mm～18.45 mm,滑移面向坡外总变形3.21 mm～14.48 mm。由此可见,该边坡的主滑方向为向坡外略偏上游。
mm
4.2 边坡变形模式
若边坡各部位的变形趋势一致,边坡的整体变形比较协调,说明边坡有可能处于整体稳定,也有可能产生整体失稳。若边坡不同部位的变形趋势相差较大,有的部位同其他部位相比变形明显偏大,则说明边坡产生局部破坏的可能性较大。
监测成果表明在IN01孔口下58.5 m～56.5 m段、IN02孔口下32 m～30 m段及IN03孔口下24.0 m～22.5 m段向坡外方向(A方向)变形存在突变,根据钻孔资料及勘探成果复核,与推测滑移面—含碎石粉质黏土层顶部(高程约1 296 m,在坡面基本呈水平连续分布)基本一致,可定为主滑段。根据钻孔的变形分布曲线图,在同一地点的钻孔监测位移量一般由孔口到滑移面呈逐渐减小的趋势(见图1),表明该边坡的滑移模式为沿滑移面的整体滑移。
4.3 影响边坡变形的主要因素
本边坡沿坡积堆积的粉质黏土层的顶部为底滑面产生变形,沿滑面目前累计向坡外变形65.98 mm～95.05 mm,其中2007年变形总量15.23 mm～39.19 mm,月均3.05 mm～7.84 mm,最大月变形15.57 mm(8月),最小月变形0.69 mm(12月);2008年变形总量15.01 mm～57.12 mm,月均1.25 mm～4.76 mm,最大月变形12.63 mm(4月,水库蓄水期),最小月变形0.24 mm(11月);2009年变形总量-0.39 mm～0.76 mm(截至到2月26日),月均-0.11 mm～0.22 mm。根据柳洪水电站水文资料,6月～9月为雨季,由此可见,变形速率与降雨密切相关,初期与水库蓄水有关,年变形量逐年减少,目前边坡仍在位移,但速率明显减小。
5 结语
1)从监测资料结合边坡地质条件综合分析,该边坡沿粉质黏土层的顶部构成的滑面产生变形,其变形主要受暴雨和水库蓄水影响,三年来沿滑面累计变形达65.98 mm～95.05 mm,但年变形量逐年下降。2)从监测的数据分析,影响边坡变形的主要因素为降雨和水库蓄水,因此建议在雨季和水库蓄、放水时应尤其加强观测和做好相应的预防措施和预案。
参考文献
[1]周维垣.岩石高边坡的稳定与治理岩土工程的回顾与前瞻[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]赵志峰,徐卫亚.基于监测与数值模拟的岩质边坡稳定性分析[J].河海大学学报(自然科学版),2007(4):15-16.
水电工程库区地质灾害敏感性分析 篇7
水电工程库区发生的地质灾害影响了库区人民生产生活环境, 且对水电工程运营增加了风险。水电工程库区范围较大, 目前主要依靠定性的方法进行库区地质灾害人工排查, 这样耗费时间较长且难以保证排查的准确性与完整性, 而对库区地质灾害预测与防治方法上, 主要依靠对单个地质灾害体进行稳定性分析与监测预报, 缺乏对整个库区进行高效、宏观性地质灾害预测的技术手段。在地质灾害评价过程中, 地质灾害敏感性分析作为一种快速、定量的区域性地质灾害预测方法, 在区域灾害评价中已经成为当前的热点研究问题, 在许多地区, 开始受到各行业的重视。
地质灾害敏感性分析方法可以分为定性方法和定量方法。定性方法依赖专家主观经验对地质灾害的定性描述, 结合各类专题图, 直接进行地质灾害敏感性评价, 在地质灾害发生机理不完全清楚的情况下, 存在很大的主观性风险。定量方法依赖数据的特征, “用数据说话”, 形式更加严谨和客观, 很大程度上能消除定性方法的主观性因素, 因此在地质灾害敏感性分析研究中, 大量的研究主要关注在定量分析方法上。
地质灾害发生机理较为复杂, 受多类因素的影响, 是一个多影响因子综合的过程, 目前大部分影响因子研究都集中在地形地貌、基本地质条件、植被覆盖、人类活动范围、水文气象条件等几方面。本文以瀑布沟水电站库区为研究区, 依据影响水库蓄水后形成的地质灾害特点, 选取库区岩性、断裂、地形、植被覆盖、蓄水高程、土地利用以及土壤侵蚀等因子, 建立线性回归模型, 借助GIS的空间分析技术手段, 形成瀑布沟库区地质灾害敏感性区划图, 以对库区的地质灾害敏感性进行分析。
2 研究区概况
瀑布沟水电站位于四川省西部大渡河中游汉源县和甘洛县接壤处, 库区地跨汉源、石棉、甘洛三县境区, 是大渡河流域水电梯级开发的下游控制性水库工程, 是大渡河流域梯级水电站开发的关键项目之一。该区域河谷总体呈东西向展布, 具有峡谷与宽谷或河谷盆地相间分布的特点 (如图1) 。
3 影响因子分析
3.1 影响因子选择
地质灾害是与各种要素相关联的, 深入理解地质灾害与各种要素的相关性, 合理选择与其密切相关的影响因子, 会增加地质灾害敏感性分析结果的适应性。地质灾害的孕育及演化过程受到内因和外因的双重影响。各种因子在地质灾害形成的过程中有着不同的作用, 因子的影响程度也在不同区域表现不一致。目前大量研究都集中在岩性、地形地貌、断裂等主要内部影响因素上[1~3], 刘新喜[4]也针对库水位下降对滑坡稳定性进行了研究, 李铁峰[5]探讨了降雨对滑坡的影响, 胡德勇[6]在主要影响因素上又添加了地形曲率、河流、土地覆盖、道路等自然要素与人为活动因素。
通过对各种研究归纳总结, 可将影响因子总体上分为地质条件、地形地貌条件、植被土壤条件、人类活动条件、水文气象条件等。根据研究区域发生的实际情况, 本文选取10个影响因子对研究区域开展敏感性分析研究, 这些影响因子为:地层岩性、断裂、蓄水高程、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、植被覆盖、土地利用、土壤侵蚀, 将其按照类别分成三类。
3.2 因子量化方法
为了定量研究各类影响因子对地质灾害的影响, 需要对影响因子进行量化, 因子量化的方法有多种, 其中确定性系数CF值能反映灾害点的聚集程度, 是目前敏感性研究中主要的定量化方法。首先利用每类影响因子的各二级分类因子中地质灾害面积除以各二级影响因子的面积, 得到一个面积比, 然后对个面积比归一化处理, 即为个二级分类因子的定量化指标值。所采用的公式如下:
式中:i=1, 2, …, m, 是影响因子序号;j=1, 2, …, n, 是各影响因子的二级分类序号。xij是各类二级因子的指标值;Sij是各类二级因子的面积;Aij是各类二级因子中滑坡灾害面积;按照 (1) 式计算出的初始值, 将其归一化处理, 即可到各类影响因子的定量化指标值。
通过对以上因子的量化, 从已有地质灾害数据统计计算, 从而得出各因子的量化指标, 如图2。
4 敏感性分析模型建立
地质灾害的孕育和发生, 是一个多因子作用下的复杂过程, 目前并没有充分的机理验证地质灾害的产生, 基于多因子的敏感性分析需要解决的一个主要问题, 就是因子的权重问题, 即因子对地质灾害产生的贡献程度。敏感性分析模型就是为了定量确定个因子的权重值, 进而通过计算各因子的影响值, 从而获得整个区域内, 各因子综合作用下的地质灾害敏感性结果。
设P为某事件发生的概率, 取值范围为[0, 1], 从而可建立线性回归方程:
此即为线性回归模型, 其中α为常数, βi (i=1, 2, …, m) 为线性回归系数, 利用 (2) 可进行地质灾害的预测。
基于瀑布沟库区已有地质灾害数据, 采用本文研究的10种影响因子作为自变量, 采用SPSS软件进行线性回归分析, 通过计算分析, 因子显著性水平均小于0.05, 认为回归结果通过5%显著性水平检验, 得到线性回归系数, 因此, 可得到计算灾害发生概率的预测方程:
式中:x1, x2, …, x10分别代表地层岩性、断裂、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、植被覆盖、土地利用、土壤侵蚀、蓄水高程。
将实验区数据带入方程 (3) , 可得到各格网单元的P值, 即为该格网点的发生地质灾害的概率, 将概率划分为3个区间 (稳定、一般、不稳定) , 可得到研究区地质灾害敏感性区划图 (图3) 。
5 结果分析与讨论
将研究区域地质灾害与地质灾害敏感性区划图叠加, 可以计算出, 72%的地质灾害区域分布在不稳定区域内, 而稳定区域发生地质灾害只占整个区域地质灾害的8%。故而本文研究得到的地质灾害敏感性区划图能较好的符合研究区域地质灾害发生的实际情况。
6 结论
(1) 影响因子的选择需要综合地质条件、地形地貌、蓄水高度、植被、土壤、土地利用等因素, 本研究区域中除蓄水高度为研究区特有影响因子, 其他影响因子具有通用性, 可为相似环境水库敏感性分析提供影响因子定量化系数。
(2) 研究区格网大小需要综合考虑已有数据的精度, 以及研究区域的大小, 在保证精度的前提下, 尽量减小数据计算的规模, 是进行大区域敏感性分析的有效优化手段。
(3) 研究结果能为瀑布沟地质灾害的防治以及移民安置提供依据, 为水电工程的安全建设与运营提供更加高效可靠的技术手段。
摘要：水电工程水库蓄水后容易引发库岸边坡滑坡、坍岸等地质灾害, 可能对水库安全运行与移民安置造成较大危害。地质灾害敏感性分析对灾害管理、防治、安置点规划是极其必要的, 有助于缓解、乃至规避地质灾害活动导致的严重后果。本文通过分析某大型水库库岸边坡地质灾害与多种影响因子的相关性, 选择其中10个控制地质灾害敏感性的因子, 利用线性回归模型, 计算了各影响因子的权重, 在地理信息系统软件中生成滑坡敏感性地图。叠加当前正在活动的滑坡分布图与滑坡敏感性地图, 结果表明, 活动的地质灾害72%以上都位于敏感性地区中较不稳定和不稳定的区划范围内。该水库边坡地质灾害敏感性评价结果与研究区实际情况相吻合, 可为水库蓄水后的灾害管理、防治、安置点规划提供可靠地分析依据。
关键词：影响因子,地质灾害,敏感性分析,线性回归
参考文献
[1]马显春, 王雷, 赵法锁.滑坡稳定影响因子敏感性分析及治理方案探讨[J].地质力学学报, 2008, 14 (4) .
[2]李雪平, 唐辉明, 陈实.基于GIS的Logistic回归在区域滑坡空间预测中的应用[J].公路交通科技, 2005, 22 (6) .
[3]兰恒星, 伍法权, 周成虎, 王思敬.基于GIS的云南小江流域滑坡因子敏感性分析[J].岩石力学与工程学报, 2002, 21 (10) .
[4]刘新喜, 夏元友, 等.库水位下降对滑坡稳定型的影响[J].岩石力学与工程学报, 2005, 27 (8) .
[5]李铁峰, 从威青.基于Logistic回归及前期有效雨量的降雨诱发型滑坡预测方法[J].中国地质灾害与防治学报, 2006, 17 (1) .
水电站库区 篇8
关键词：泥石流,发育密度,环境地质评价,危害性分析
1 泥石流分布发育概况
某电站库区野外调查和统计表明, 在长约40km的库区范围内, 分布大小泥石流共计25条, 泥石流平均发育密度达0.59条/km, 泥石流残存体积总计1215万方 (见表1) , 泥石流具有明显不均匀发育特征。
根据泥石流统计, 大型泥石流5条, 其余均为中小型泥石流, 泥石流多为粘性泥石流, 5条具有活动性, 但现代活动泥石流规模较小, 对水库淤积等影响不大。
2 库区分段内泥石流概况
库区内泥石流具有明显的不均匀分段的特征, 中立吊桥-瓦日吊桥 (Ⅰ2、Ⅰ3) 、瓦日吊桥-县城段泥石流较发育。泥石流发育明显受地貌条件控制, 一般发育于宽谷河段, 其规模也明显受地层岩性及地貌条件控制。
3 典型泥石流的分析
现就几个活动规模大, 较为典型的泥石流:朱倭希沟泥石流、安古溪泥石流、博兹沟泥石流、杜西沟泥石流进行分析, 有助于总体上认识水库区泥石流的发育特征。
3.1 朱倭希沟泥石流
朱倭希沟泥石流位于距离电站坝址12.9km处的左岸, 河流走向为S30°W, 朱倭希沟大致与其垂直, 流域内斜坡组成地层为 (T3hl1) 的砂岩, 板岩。朱倭希沟泥石流堆积体堆积在下部的基座阶地上, 沟口的泥石流堆积特征, 可以分析得该泥石流分为两期, 呈扇套扇形, 残存堆积体体积约为136.38万m3, 活动规模为大型, 两期泥石流堆积体密实, 胶结程度较好, 泥石流堆积体被沟谷的水流从中间切开, 在沟口近少量新近堆积, 泥石流的物质组成为泥和块石, 块石占30%~50%, 块石直径约10~20cm, 泥质含量约40%, 为粘性泥石流。
泥石流的平均坡降为600‰, 主沟侵蚀速度小于支沟的侵蚀速度, 泥石流的扇体规模逐步减小, 发展阶段处于衰弱期, 沟口有少量泥石流堆积, 表明泥石流还有一定的活动迹象。沟内植被发育程度较低, 沟域内有一定少量的碎屑物质, 沟内坡降较大, 有可能会再次发生泥石流, 但是其规模较小, 对水库淤积基本无影响。堆积体上的住户的房屋已经处于蓄水位以下, 将被淹没, 不用做浸没评价。
3.2 安古溪沟泥石流
该泥石流位于库区的左岸, 沟口距坝址约7.5km处。此处河流流向为N27°W, 泥石流沟的流向为N41°E, 此区域岩性为的薄层砂岩与板岩互层, 岩层的产状为N20°E/SE<78°。
沟口泥石流的堆积特征看, 泥石流堆积平台较大, 沟口堆积物具有扇套扇的特征, 说明泥石流具有多期次爆发的特征。泥石流的平均坡降为0.55, 残存堆积体为118.9万m3, 为大型泥石流。堆积体碎屑物以砂板岩为主, 约占60%, 泥质30%, 5%~10%花岗岩, 为粘性泥石流, 堆积体的碎屑物粒径2~30cm, 杂乱排列, 呈棱角状、次棱角状。
根据堆积体的地貌特征, 安古溪泥石流, 可分为2期, 第二期泥石流堆积扇体较大, 前缘伸河流中, 挤压河水形成凸岸, 前缘被二级阶地改造。公路开挖揭露泥石流堆积体胶结紧密, 表层风化较强烈, 估计泥石流形成时期较早。沟口的堆积体为第三期泥石流, 胶结较差。泥石流沟较宽, 目前沟内堆积少量物质于沟床内, 物质成分以块石为主, 岩性为板岩, 沟口仅少量堆积, 说明目前泥石流活动性较弱。
目前沟内植被发育, 沟坡稳定性较好, 但是沟的上游斜坡植被不发育, 且坡较陡, 可以看到具有少量的破碎碎屑物, 有可能再次发生泥石流。大规模的泥石流爆发的可能性较小。由于该泥石流位于公路的一侧, 对公路会造成威胁, 但是现代泥石流活动规模较小, 其危害性不大, 对水库的淤积影响也较小。
3.3 博兹沟泥石流
博兹沟泥石流位于距离坝址约19.3km的河流右岸, 区域内的岩性以 (T3hl2) 的板岩为主及少量的薄层变质砂岩组成的不等厚的韵律层。博兹沟泥石流规模巨大, 约有120.25万m3, 活动规模为大型泥石流, 泥石流多期次爆发, 目前保留三级大平台, 四级扇体, 表明该沟曾至少爆发过4期泥石流;其中一期泥石流堆积平台高出河床850m, 基座为砂板岩, 表明该泥石流活动时间较早, 泥石流爆发时河床较高, 后随河流下切, 博兹沟泥石流切开泥石流堆积体, 又爆发过多期泥石流, 泥石流的前缘经改造形态上不再完整, 扇体坡度较缓, 有大量的住户和耕地。
泥石流堆积体的物质组成为卵石、块石为主, 泥质粉砂填充, 卵石和块石约占40%, 直径10~40cm, 最大为1m。泥质约占50%, 粉砂占5~10%, 为粘性泥石流。泥石流的平均为750‰, 主沟侵蚀速度小于支沟的侵蚀速度, 泥石流的规模逐渐变小, 沟口具有少量物质堆积, 泥石流已经无现代活动的迹象, 不会对住户造成人员伤亡和大的经济损失, 但是由于博兹沟流域较大、流径较长, 汇聚的水量会较大, 可能会造成沟两岸塌岸, 同时博兹沟穿过公路, 可能会在雨季对交通造成影响, 但离坝址较远, 对水库的淤积影响较小。
3.4 杜西沟泥石流
杜西沟位于水电站库区第Ⅱ段距离坝址约32.4km处右岸。河流在此处呈N41°E流向, 泥石流覆盖在二、三级阶地上, 三级阶地为基座阶地。
杜西沟泥石流为一沟谷型泥石流, 泥石流具多期多次形成的特点, 主要可见三期泥石流堆积平台, 堆积体具扇套扇特征, 残存堆积体积约93.2万m3。泥石流规模有逐次较小的趋势, 其中Ⅰ期泥石流规模大, 为中型, 堆积层厚度可达13m以上, Ⅱ期 (近代) 泥石流规模较小, 在沟口处可见小规模的Ⅲ期 (现代) 泥石流。
泥石流的发育与河谷地貌演化具有明显的对应关系, 其在高程上的分布与阶地有很好的对应性。堆积体块石以砂板岩为主, 块石大小20~50cm, 没有成层性, 棱角分明, 没有分选性。Ⅰ期泥石流厚度大于13m, 形成在4级阶地或早于4级阶地;Ⅱ期泥石流厚达5~10m, 形成时代与二、三级阶地相当。
泥石流堆积体厚度逐渐减小, 主沟的侵蚀速度小于支沟的侵蚀速度, 泥石流沟处于衰退阶段, 但杜西沟泥石流任然具有活动性, 目前以及修建泥石流排导槽, 在沟道内存在滑溻体成为泥石流间接物源, 因此泥石流具有再次爆发的可能性, 对沟口居民及房屋威胁较大。杜西沟距离坝址较远, 且泥石流规模相对较小, 对水库运行影响较小。
4 库区泥石流环境地质评价
水库库区泥石流具有以下发育特征和规律:
(1) 水库库区的地质、地貌条件和气候条件为泥石流的发育提供了有利条件, 总体上, 库区泥石流的发育程度较高, 库区及库尾39.1km的河段, 共计发育了规模不等的泥石流25条, 泥石流的平均密度0.59km每条。
(2) 除少数泥石流规模较大外, 库区内大多数泥石流规模较小。根据泥石流的规模统计, 整个库区内, 大型的泥石流有5条, 约占总数的20%, 其余均为中、小型泥石流。
(3) 库区内泥石流的类型中以沟谷型泥石流中优势, 共计发育沟谷型泥石流17条, 占泥石流总数的68%;坡面型泥石流共计8条, 仅占库区泥石流的32%, 泥石流的性质以粘性泥石流占绝对优势。
(4) 库区泥石流的发育明显受到地质地貌条件的控制, 一般发育于由板岩及砂板岩组成的岩性相对较软弱的相对宽谷河段, 具有不均匀分段发育的特征。
(5) 根据泥石流的形成时期, 区内绝大多数泥石流为老泥石流, 具有多期次发育的特征。泥石流发育与地貌演化具有明显的相对应性, 表现在发育期次、发育程度上与河谷阶地具有较好的可比性。
上述泥石流的特征表明:库区泥石流具有退化的特征, 表现在多期次泥石流的规模有逐次减少的趋势, 泥石流绝大部分处于停歇或衰退状态, 仅少数条泥石流具有现代活动性, 且现代活动性泥石流的规模均较小。
5 泥石流的危害性分析
泥石流一直在水库环境问题中占有极其重要的位置, 一旦泥石流爆发就会对周围环境造成不同的影响。其危害重要表现在以下三方面:一是对当地人民群众的生命财产安全造成威胁;二是对水库的工程施工建设和运营造成威胁;三是造成库区淤积以至于影响水库的正常使用。
5.1 对当地人民群众的生命财产安全的影响
库区泥石流对当地人民群众生命财产的安全的影响, 主要表现在冲毁或掩埋农田、道路、桥梁、房屋、林地等方面。
沟口库区总体上为峡谷地貌, 居民较少, 多居住在小镇中, 也有一部分居住在高纬度地区, 这部分受泥石流的影响较小;但是, 部分居民居住在河谷两岸的一些平坦地带, 甚至有居民居住在泥石流沟口处和泥石流堆积体上, 如博兹沟泥石流、杜西沟泥石流。但是, 由于泥石流的现代活动性不强, 且居民居住的多为老泥石流, 所以, 泥石流对当地居民的生命财产安全的影响不大。
泥石流的活动规模分析表明, 现代泥石流的规模较小, 库区内发生大规模泥石流的可能性不大。一些现代活动的泥石流, 可能会对交通有一定的影响, 但是只要及时清理、维护, 在不发生特大暴雨的情况下, 其经济损失不会太大。
5.2 对库区施工建设的影响
水库坝址及坝址附近一带, 没有巨、大型泥石流, 只有小型的泥石流且数量少。所以, 对水电站坝址的施工不会带来太大的影响, 但是其小型泥石流可能会对施工期间的交通带来一定的影响。
5.3 泥石流对水库淤积的影响
根据上述分析得库区泥石流总体上具有退化的特征, 库区泥石流的总量为1289.98万m3, 现代泥石流的活动规模比较小。根据演化特征, 即使库区内泥石流均爆发, 其堆积体总量也要比1289.98万m3小得多。因此, 泥石流对水库的淤积的影响是比较小的。
参考文献
[1]曹伯勋, 赵良政, 等.地貌及第四纪地质学[M].北京:中国地质大学出版社, 1995.
[2]杜恒捡.地貌学与第四纪地质学[M].北京:地质出版社, 1981.